Orion (maglina)

M42
Podaci posmatranja (J2000.0 epoha)
Strano ime	Orion nebula
Sazvežđe	Orion
Rektascenzija	5h 35m 17,1s
Deklinacija	- 5° 23" 25'
Prividna veličina (V)	9,0
Vrsta	emisiono-refleksiona maglina
Veličina	65,00' x 60,0'
Fotografska magnituda (B filter)	3,7
Ostale oznake
NGC 1976 LBN 974

Orion maglina (takođe poznata kao Mesje 42, M42, ili NGC 1976) je difuzna maglina koja se nalazi u Mlečnom putu, južno od Orionovog pojasa u sazvežđu Oriona. To je jedana od najsjajnijih maglina i vidljiva je golim okom na noćnom nebu. M42 se nalazi na udaljenosti od 1.34 4 ± 20 svetlosnih godina i najbliži je region masovnog formiranja zvezda za Zemlju. Za M42 maglinu se procenjuje da je udaljena preko 24 svetlosnih godina. Ona ima masu od oko 2000 puta veću od mase Sunca. Stariji tekstovi često se odnose na Orion maglinu kao Veliku maglinu u Orionu ili Veliku Orion maglinu.

Orion maglina je jedana od najvažnijih za kritičko razmatranje i jedna od najvažnijih uslikanih objekata u noćnom nebu kojoj su najintenzivnije proučavane nebeske karakteristike. Maglina je otkrila mnogo o procesu kako su zvezde i planetarni sistemi formirani od raspada oblaka gasa i prašine. Astronomi su direktno primetili protoplanetarne diskove, braon patuljaka, intenzivne i burne pokrete gasa i efekte foto-jonizujućih masivnih obližnjih zvezda u maglini.  

Fizičke karakteristike

Govoreći o lokaciji Orion magline, ona se vidi u regionu zvezdanog formiranja, kao i efekti međuzvezdanih vetrova u oblikovanju magline.

Amaterski slika Orion  magline uzete sa DSLR fotoaparata.

Orion maglina sazvežđa Orion (niže u sredini).

Maglina je vidljiva golim okom čak i iz oblasti pretrpane svetlosnim smetnjama. Vise se kao srednja "zvezda" u Orionovom maču koga čine tri zvezde u položaju južno od Orionovog pojasa. Zvezda se nejasno vidi kada posmatrač oštro posmatra golim okom a maglina je očigledna kroz dvogled ili mali teleskop. Maksimum površinskog osvetljenja centralnog regiona je oko 17 Mag/arcsec2 (oko 14 milinitca što je izvedena jedinica za osvetljenje.), a spoljašnji plavkasti sjaj ima površinu maksimalne beline od 21.3 21.3 Mag/arcsec2 ( oko 0.27 miliitca). (Na fotografijama koje su prikazane ovde osvetljenost, ili sjajnost, je poboljšana velikim faktorom.)

Orion maglina sadrži veoma mlado otvoreno jato, poznato kao trapezoid zbog asterizma od svoje četiri primarne zveze. Dve mogu da se lepo vide u svom binarnom sistemu komponenta  kada je veče i njih čine ukupno šest zvezda. Zvezde trapezoida, zajedno sa mnogim drugim zvezdama, i dalje su u svojim ranim godinama. Trapezoid je sastavni deo mnogo veće Orion magline koja ima oko 2.800 zvezda u prečniku od 20 svetlosnih godina. Pre dve miliona godina ovo jato je možda bilo dom za putujuće zvezde AE Aurigae, 53 Arietis, i Mu Columbae, koje se trenutno kreću dalje od magline na brzinama većim od 100 km/s

Obojenost

Posmatrači su odavno primetili prepoznatljivu zelenu nijansu na maglini, pored crvenih i plavo-ljubičastih regiona . Crvena nijansa je rezultat Hα rekombinacije linije zračenja (Hα : specifičana duboko crvena, vidljiva, spektralna linija) na talasnoj dužini od 656.3 nm. Plavo-ljubičasta obojenost je odraz zračenja masivnih zvezda O klase u središtu magline.

Zelena nijansa je bila zagonetka za astronome u ranom 20. veku, jer nijedna od poznatih spektralnih linija u tom trenutku nije mogla da je objasni. Bilo je nekih spekulacija da su linije izazvane novim elementom nebulijumom (predloženi element koji sačinjava maglinu), čije je ime smišljeno za ovaj misteriozni materijal. Sa područja boljeg razumevanja  atomske fizike, međutim, kasnije je utvrđeno da je zeleni spektar  izazvan malim verovatnoćama elektronske tranzicije u dvostruko jonizovani kiseonik, tzv. "zabranjene tranzicije". Ovo zračenje je gotovo nemoguće razmnožavati u laboratoriji, jer zavisi od mirovanja i sudara bez okruženja koje se nalazi u dubokom svemiru.

Istorija

Mesijerov crtež Orionove magline u njegovom memoarima 1771 Memoari, Mémoires de l'Académie Royale(franc.)

Bilo je spekulacija da su Maje iz Srednje Amerike opisale maglinu u okviru svog mita "Tri ognjišta"; ako je tako, tri bi odgovarale dvema zvezdama u podnožju Oriona, Rigelu i Saifu, i drugim zvdezdama Alnitaku koji je na vrhu "pojasa" zamišljenog lovca ili na temenu skoro savršenog jednakostraničnog trougla i Orionovom Maču (uključujući Orion maglinu) koji je u sredini trougla, koji se vidi kao mrlja od smole tamjana iz modernog mita, ili iz drevnog (figurativno) žara u vatrenom staranju.

Ni u Ptolemejevom Almagestu niti u Al Sufijevoj Knjizi fiksnih zvezda nije zapisano ništa o ovoj maglini, iako su obe mrlje navedene kao nejasnoće koje su negde drugde na noćnom nebu; niti ih je Galileo spomenuo, iako je takođe napravio teleskopsko zapažanje okruživajući ih u 1610. i 1617. godini. To je dovelo do spekulacije da razbuktavanje, koje dolazi putem osvetljavanja zvezda, može da povećava osvetljenost magline.

Prvo otkriće difuzne nejasne Orionove magline se uglavnom pripisuje francuskom astronomu Nikolasu-Klaudu Fabri de Pjeresku(Nicolas-Claude Fabri de Peiresc), 26. novembra 1610, kada je napravio rekord posmatrajući je sa kupljenim refraktujućim teleskopom od strane svog zaštitnika Guillaume du Vair-ma .

Prvi objavljeno posmatranje magline je bilo od strane matematičara jezuita i astronoma Džona Baptist Sajsata iz Lucerna u svojoj monografiji 1619 kometa (opisivanje zapažanja magline koje može da datira iz 1611). On je napravio poređenje između nje i svetle komete viđene 1618. godine i opisao je kako se maglina pojavila psomatrajući kroz svoj teleskop:

"vidi se kako su na sličan način neke zvezde zbijene u veoma uzan prostor i kako se unaokolo i između zvezda bela svetlost, kao svetlost od belog oblaka, izliva"

Njegov opis centrlinih zvezda, drugačijih od glava kometa zbog toga što su one bile "pravougaonici" možda je bio jedan od prvih opisa Trapezoidnih jata (prva otkrivanja tri od četiri zvezde ovog jata pripisuju se Galileu Galileju 4. februara 1617 iako nije primetio maglinu - verovatno zbog uskog vidnog polja njegovog ranog teleskopa).

Maglina je nezavisno otkrivena od strane nekoliko drugih istaknutih astronoma u narednim godinama, uključujući Đovanija Batistu Hodijerna (čija je skica prvi put objavljena u De systemate orbis cometici, deque admirandis coeli characteribus).

Šarl Mesje je prvi primetio maglinu 4. marta 1769, a takođe je primetio tri zvezde u Trapezoidu. Mesjer je objavio prvo izdanje svog kataloga dubokih nebeskih objekata u 1774. (završenog 1771. godine). Kako je Orionova maglina 42. objekat u njegovoj listi, postala je identifikovana kao M42.

Jedna fotografija od strane Andrew Ainslie Common-ovih 1883 fotografija Oreonove magline. Prva koja pokazuje da dugo izlaganje može da snimi nove zvezde i magline koje su nevidljive ljudskom oku.

U 1865. engleski astronomski amater Vilijam Hugins koristi svoj metod vizuelne spektroskopije, da bi ispitao prikazivanje magline, kao što su i druge magline je ispitane, koji je sastavljen od "svetlosnog gasa". Dana 30. septembra 1880 Henri Drejper koristi novu suvu tablicu fotografskog procesa sa 11-inčnim (28 cm) refraktorskim teleskopom da napravi 51-minutno izlaganje Orionove magline, što je bilo prvostepeni slučaj astrofotografisanja maglina u istoriji. U drugom setu fotografija magline u 1883. se video napredak u astronomskoj fotografiji, kada je astronomski amater Andrew Ainslie Common koristio suvu ploču procesa za snimanje nekoliko slika u izloženosti do 60 minuta sa 36-inčnim (91 cm)  refraktujućim teleskopom koji je konstruisan u dvorištu njegove kuće u Ilingu, izvan Londona. Ove slike po prvi put pokazuju zvezde i detalje magline koje su preslabe da se vide od strane ljudskog oka.

Godine 1902, Vogel i Eberhard otkrivaju različite brzine u okviru magline i 1914. godine astronomi u Marselju iskorišćavaju interferometar koji će da detektuje rotaciju i nepravilne pokrete. Kembel i Mur potvrđuju ove rezultate pomoću spektografa, pokazujući turbulencije unutar magline.

U 1931, Robert Dž. Trumpler je napomenuo da su slabije zvezde, koje su blizu trapezoida, formirale jato, i on je bio prvi da imenuje Trapezodino jato. Na osnovu njihovih veličina i spektralnih tipova, on je izveo procenu udaljenosti od 1.800 svetlosnih godina. To je tri puta dalje od opštepriznate procene udaljenosti perioda, ali je mnogo bliži savremenim vrednostima.

Godine 1993, Habl - svemirski teleskop je prvo primetio Orion maglinu. Od tada, maglina je bila česta meta za HST(engl.) studije. Slike su korišćene za izgradnju detaljanog modela magline u tri dimenzije. Protoplanetarni diskovi su uočeni oko većine novoformiranih zvezda u maglini, a destruktivni efekti visokih nivoa ultraljubičaste energije iz najmasovnijih zvezda su bili proučavani.

U 2005. godini, instrument naprednog fotoaparata za pregled svemirskog teleskopa Habla završio je snimanje najdetaljnije slike magline do tada uzete. Slika je napravljena kroz 104 orbitalni teleskop, snimajući preko 3.000 zvezda sve do 23. veličine, uključujući odojčad braon patuljaka i mogućeg smeđeg patuljka binarnih zvezda (dvojnih i višestrukih zvezda). Godinu dana kasnije, naučnici koji rade sa HST(engl.) objavljuju prvi masivni par ekliptičnih, binarnih, braon patuljaka, 2MASS J05352184-0546085. Par se nalazi u Orion maglini i ima približnu masu 0,054 M☉ i 0.034 M☉ respektivno, sa orbitalnim periodom od 9,8 dana. Iznenađujuće, za masivnija dva patuljka se ispostavilo se da su manje blistava.

Struktura

Optičke slike otkrivaju oblake gasa i prašine u Orion maglini; infracrvena slika (desno) otkriva nove zvezde koje sijaju unutra.

Celina Orion magline proteže se preko 1° regiona neba i uključuje neutralne oblake gasa i prašine, zvezdana jata, jonizujuće količine gasa i reflektujuće magline.

Orionova maglina je deo mnogo veće magline koja je poznata kao Orionov molekularni oblačni kompleks. Orionov molekularni oblačni kompleks se prostire kroz sazvežđe Orion i obuhvata Bernardovu malinu, Konjsku glavu, M43, M78, i maglinu Plamen. Zvezde se formiraju tokom celog oblačnog procesa, ali većina mladih zvezda budu koncentrisane u gustim jatima kao što je ona koja osvetljava Orionovu maglinu.

Sadašnji astronomski model za magline se sastoji od jonizujućeg (H II) regiona, fokusiranog na Theta Orionis C(član otvorenog jata Orionove magline), koji se nalazi na strani izduženog molekularnog oblaka u šupljini formiranoj od strane masivnih mladih zvezda. (Theta Orionis C  emituje 3-4 puta više fotojonizacione svetlosti u odnosu na sledeću najsjajniju zvezdu,Theta2 Orionis A) HII region ima temperaturu u rasponu do 10.000 K, ali ta temperatura padne u oblasti  koja je dramatično blizu ivice magline. Maginska emisija dolazi prvenstveno iz fotojonizujućeg gasa na zadnjoj površini šupljine.HII region je okružen nepravilnim, konkavnim uvalama više neutralnih, visokih gustina oblaka, sa busenjem neutralnog gasa koji leži van oblasti zaliva. Ovo zauzvrat leži na obodu Orionovog molekularnog oblaka. Gas u molekularnom oblaku prikazuje niz brzina i turbulencija, naročito oko srednjeg regiona. Relativni pokreti su do 10 km/s  (22.000 mi/h)), sa lokalnim varijacijama do 50 km/s, a možda i više.

Posmatrači su dali imena različitim karakteristikama u Orionovoj maglini. Tamna traka koji se proteže od severa ka svetlom regionu se zove "usta ribe". Osvetljeni regioni obe strane se nazivaju "Krila". Ostale karakteristike uključuju "mač", "Suštinu", i "Jedro".

Zvezdana formacija

Pogled u nekoliko jonizovanih protoplanetarni diskova, u okviru Orionove magline npravljene od strane svemirskog teleskopa Habla.

Zvezdana formacija Fatromet u Orionu.

Orion maglina je primer zvezdanog rasadnika gde nastaju nove zvezde. Zapažanja magline su otkrili oko 700 zvezda u raznim fazama formiranja unutar magline.

Poslednja zapažanja svemirskog teleskopa Habla su dala najveća otkrića protoplanetarnih diskova unutar Orionove magline, koje su nazvali jonizovani protoplanetarni diskovi. HST je otkrio više od 150 tih diskova, unutar magline, i za njih se smatra da su sistemi u najranijim fazama solarnog formiranja sistema. Sam njihov broj se koristi kao dokaz da je formiranje zvezdanih sistema prilično uobičajeno u našem univerzumu.

Zvezde se formiraju kada grupe vodonika i drugih gasova u H II regionu dođu u kontakt pod sopstvenom težinom. Kako gas propada, centralna grupa jača i gas se greje do ekstremne temperature pretvaranjem gravitacione potencijalne energije u toplotnu energiju. Ako temperatura postane dovoljno visoka, nuklearna fuzija će se zapaliti i formiraće protozvezde. Protozvezda je "rođena" kada počne da emituje dovoljno energije zračenja pomoću koje se uspostavlja ravnoteža sopstvene težine i zaustavlja gravitacioni kolaps.

Tipično, oblak materijala ostaje na značajanoj udaljenost od zvezde pre nego što je fuzija reakcija zapali. Ovaj ostatak oblak je protoplanetarni disk u Protostar je, gde planete može formirati. Recent infracrveni zapažanja pokazuju da su zrna prašine u ovim protoplanetarni diskovi raste, počinje na putu ka formiranju planetesimals.

Kada proto-zvezda uđe u svoju  fazu glavne sekvence, onda se klasifikuje kao zvezda. Bez obzira na to što planetarni diskovi mogu da obrazuju planete, posmatranja pokazuju da bi jaka zvezdana radijacija trebalo da uništi sve proplide koji se stvaraju blizu Trapezoidne grupe, ako je grupa podjednako stara kao zvezde niske mase u skupu. Pošto se proplidi nalaze jako blizu Trapezoidne grupe, može se zaključiti da su te zvezde dosta mlađe od ostalih u grupi.

Solarni vetrovi i efekti

Jednom formirane, zvezde u okviru magline emituju tok naelektrisanih čestica poznatih kao zvezdani vetar. Masivne zvezde i mlade zvezde imaju mnogo jače zvezdane vetrove od Sunca. Vetar formira talase ili hidro-dinamičke nestabilnosti kada se susretne sa gasom u maglini, koji je tada stvara gasne oblake. Udarni talasi iz zvezdanog vetra takođe igraju veliku ulogu u zvezdaonom formiranju od nabijanja gasnih oblaka, stvarajući gustine nehomogenosti koje dovode do gravitacionog kolapsa oblaka.

Pogled na talsanje (Kelvin–Helmholtz instability) stvoreno putem delovanjem zvezdanih vetrova na obak.

Postoje različite vrste šokova u Orionovoj maglini. Mnogi su pomenuti u Herbig–Haro objektima:

• Lučni šokovi su stacionari i formiraju se kada se dva toka čestica sudare jedan o drugi. Prisutne su kod najvrelijih zvezda u maglini gde se procenjuje da solarni vetrovi dostižu brzine od hiljadu km/s i u spoljnim delovima magline gde verovi dostižu brzine od više desetina km/s. Lučni šokovi se takođe mogu formirati na prednjim delovima solarnih mlazeva kada mlaz pogodi međuzvezdane čestice. 
• Mlazni šokovi nastaju od mlazeva materijala koji izlaze iz novo nastalih T Tauri zvezda. Ovi uski tokovi putuju brzinom od više stotina km/s i postaju šokovi kada nalete na relativno nepokretne gasove.
• Izobličeni šokovi izgledaju lučno posmatraču. Nastaju kada mlazni šok naleti na gas koji se kree kontra strujom.
• Interakcija između solarnog vetra i okolnog oblaka formira "talase" za koje se veruje da nastaju zbog hidro-dinamičke Kelvin-Helmholtz nestabilnosti.

Kretanje dinamičnog gasa u M42 je kompleksno, ali izlaze kroz otvor u zalivu prema Zemlji. Velika neutralna oblast iza jonizovanog regiona se trentno skuplja pod uticajem sopstvene gravitacije.

Takođe postoje nadzvučni meci gasa koji probija kroz oblake vodonika u maglini Orion. Svaki metak je deset puta veći od prečnika Plutonove orbite i na vrhu se nalaze atomi gvožđa koji sijaju jarko plavom bojom. Verovatno su nastali pre hiljadu godina nepoznatim nasilnim događajem.

Evolucija

Panoramska slika centra magline slikana iz Habl teleskopa. Ova slika je otprilike 2.5 svetlosne godine široka. Trapezoid je u centru, levo.

Međuzvezdani oblaci poput Orionove magline se nalaze širom Galaksija poput Mlečnog puta. Nastaju kao hladne mrlje vezane gravitacijom sačinjene iz neutralnog vodonika izmešanog sa tragovima drugih elemenata. Oblak može da sadrži stotine hiljada solarnih masa i da se pruža stotanama svetlosnih godina. Mala gravitaciona sila koja može da natera oblak da se uruši je izbalansirana slabim pritiskom gasa u oblaku.

Bilo zbog sudara spiralne grane ili udarnog talasa koga emituju supernove, atomi su pretvoreni u teže molekule i rezultat su molekularni oblaci. To prethodi nastanku zvezda u oblaku, smatra se da je potreban period od 10 do 30 miliona godina, dok regioni ne pređu u džinovu masu i dok se destabilizovana masa ne spljošti u disk. Disk se koncetriše u jezgru i stvara zvezdu, koja može biti okružena protoplanetarnim diskom. To je trenutna faza evolucije magline, gde dodatne zvezde još uvek nastaju od urušavajuih molekularnih oblaka. Za najmlađe i najsjajnije zvezde koje trenutno vidimo u Orionovoj maglini se smatra da su mlađe od 300 hiljada godina a najsjajnije mogu imati samo 10 hiljada godina.

Neke od ovih urušavajućih zvezda mogu biti vrlo velike i mogu da emituju veliku količinu jonizujućeg ultra ljubičastog zračenja. Primer ovoga se može videti u Trapezodinom jatu. Vremenm ulraljubičasto zračenje veliih zvezda u centu magline će odgurnuti okolni gas i prašinu u procesu koji se zove fotoisparenje. Ovaj proces je odgovoran za nastanak unutrašnje šupljine magline omogućavajući zvezdi u sredini da se vidi sa Zemlje. Najveće ovakve zvezde imaju kratak životni vek i postaće supernove.

U roku od oko 100 hiljada godina većina gasova i prašine će biti izbačena. Ostatak će formirati mladi otvoreni skup, grupu sjajnih mladih zvezda okruženih paperjastim filamentima iz bivšeg oblaka. Plejade su najpopularniji primeri ovakvih skupina.

Galerija

• 
  Orion over ALMA.
• 
  An APEX view of star formation in the Orion Nebula.
• 
  Orion Nebula was captured using the Wide Field Imager camera on the MPG/ESO 2.2-metre telescope.
• 
  Orion Nebula Complex including M42, M43, Running Man Nebula (NGC 1973, 1975, and 1977) and much of the surrounding nebulosity.
• 
  Panoramic image of the Orion Nebula, taken by Ioannidis Panos with an 8 Inch Newtonian telescope and a Nikon D70 camera.
• 
  Infant stars, image from NASA's Spitzer Space Telescope.
• 
  The Orion Nebula imaged with the 2.2m ESO/MPG telescope.
• 
  The central part of the Orion Nebula.
• 
  This wide-field view of the Orion Nebula (Messier 42), was taken with the VISTA infrared survey telescope at ESO's Paranal Observatory in Chile.
• 
  Orion by Spitzer.
• 
  The Orion Nebula's biggest stars.
• 
  An infrared image showing fledgling stars located in the Orion Nebula.
• 
  Core detail of the nebula with all the stars identified.
• 
  A shot of the core details of the Orion Nebula.
• 
  X-rays produced by the young Orion stars penetrate the gas and dust clouds, producing this image as seen by the Chandra X-ray Observatory

Vidi još

• Mesjeov katalog
• Novi opšti katalog

Literatura

• Revised New General Catalogue and Index Catalogue, Wolfgang Steinicke, 2012. Dostupno u ovom fajlu sa objašnjenjem na ovoj stranici

Spoljašnje veze

• Interaktivni katalog NGC, IC i Mesjeovih objekata
• SIMBAD baza podataka, Strazburški centar astronomskih podataka (CDS), Strazbur
• "Animated tour of the Orion Nebula" Arhivirano na sajtu Wayback Machine (6. jun 2013), University of South Wales
• Orion Nebula observed by Chandra/HST
• Orion Nebula observed by Gemini Observatory
• Orion Nebula at ESA/Hubble
• Messier 42, SEDS Messier pages and specifically NGC 1976.
• January 2006 Hubble Space Telescope image of the Orion Nebula
• January 2006 Hubble Space Telescope image of the Trapezium cluster
• Orion Nebula M42, Hubble Images
• Remarkable new views captured of Orion Nebula, SpaceFlight Now, 2001.
• NightSkyInfo.com - The Great Orion Nebula
• Astronomska slika dana
  • Spitzer's Orion 2010 April 10
  • Planetary Systems Now Forming in Orion 2009 December 22
  • Great Orion Nebulae 2008 October 23
• Gray, Meghan; et al. „M42 – Orion Nebula”. Deep Sky Videos. Brady Haran.